O echipă de fizicieni de la Universitatea Aalto a depășit limitele calculului cuantic, obținând un timp de coerență record de ordinul milisecundei într-un qubit transmon, marcând astfel un progres semnificativ în domeniu.
Sub conducerea profesorului Mikko Möttönen, grupul de cercetare Quantum Computing and Devices (QCD) a măsurat un timp maxim de coerență de tip echo de 1,06 milisecunde, cu o valoare mediană de 0,5 milisecunde. Acest rezultat depășește cu mult recordurile științifice anterioare, care ajungeau doar la aproximativ 0,6 milisecunde.
"Tocmai am măsurat un timp de coerență echo pentru un qubit transmon care a atins la maximum o milisecundă, cu o mediană de jumătate de milisecundă", a declarat Mikko Tuokkola, doctorandul care a realizat și analizat măsurătorile. Rezultatele echipei au fost publicate în prestigioasa revistă Nature Communications pe 8 iulie.
Timpul de coerență al qubitului este un parametru esențial în calculul cuantic, determinând cât timp poate un bit cuantic să-și păstreze starea înainte ca erorile să apară din cauza zgomotului de mediu. O coerență mai îndelungată permite computerelor cuantice să execute operațiuni mai complexe fără erori și reduce necesarul de resurse pentru corectarea erorilor cuantice, aducând cercetătorii mai aproape de calculul cuantic tolerant la erori.
Această descoperire a fost posibilă datorită qubiților transmon de înaltă calitate, fabricați în laboratoarele curate ale Universității Aalto, folosind filme supraconductoare furnizate de Centrul Tehnic de Cercetare al Finlandei (VTT). Cercetătorii au documentat în detaliu metoda lor pentru a putea fi reprodusă de grupuri de cercetare din întreaga lume.
"Calculatoarele cuantice sunt pe punctul de a deveni utile, odată cu creșterea coerenței și fidelității qubiților", a explicat profesorul Möttönen. "Primele aplicații par să fie în rezolvarea unor probleme matematice dificile, dar scurte, precum problemele de optimizare binară de ordin înalt." El anticipează aplicații industriale și comerciale în următorii cinci ani, inițial prin algoritmi NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) și ulterior pe mașini cu corectare ușoară a erorilor.
Această realizare face parte din inițiativele mai ample ale Finlandei în tehnologia cuantică, incluzând Programul Finlandez Quantum Flagship și Centrul de Excelență în Tehnologie Cuantică al Academiei Finlandei. Pentru a accelera viitoarele descoperiri, grupul QCD a deschis poziții pentru un cercetător senior și doi cercetători postdoctorali.